新能源汽车驱动电机及控制系统检修 课件全套 任务1-14 驱动电机拆装与更换-电机控制系统综合故障检修

驱动电机及控制系统检修任务一

驱动电机拆装与更换任务导入场景：广汽新能源汽车售后维修中心人物：维修技师小刘、客户王先生情节：王先生的广汽GE3纯电动汽车在行驶5000公里后，出现类似底盘零件松动的声音，从前机舱内部下方传出，车辆低速滑行过减速带时比较明显，另外低速时加速和减速时也会频发出现。经维修技师初检后，判断为驱动电机输出轴花键磨损严重，需要更换驱动电机提出问题如何更换驱动电机？任务目标教学内容驱动电机定义、分类驱动电机安装位置、连接结构驱动电机铭牌、型号、主要性能参数驱动电机拆装流程任务目标能根据车用驱动电机要求，结合车型参数，规范完成驱动电机安装前的检查作业能按照标准流程，使用专用工具，规范完成驱动电机的更换作业任务实施——驱动电机拆卸驱动电机系统电驱动总成系统变速器、减速器驱动电机电机控制器知识讲解定义将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置，也可具备机械能转化成电能的功能控制动力电源与驱动电机之间能量传输的装置，由控制信号接口电路、驱动电机控制电路和驱动电路组成GB/T18488.1—2015任务实施——驱动电机拆卸知识讲解电机分类依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置作为电动机时，用M表示作为发电机时，用G表示任务实施——驱动电机拆卸知识讲解电动汽车对驱动电机的要求低速大转矩、高速宽调速高功率密度、轻量化高效率能够实现能量回馈控制精度高、动态响应快高可靠性与安全性低成本低噪声任务实施——驱动电机拆卸知识讲解电动汽车用驱动电机种类项目永磁同步电机交流异步电机开关磁阻电机优点体积小，重量轻，功率密度大，低速输出转矩大，效率高，维护简单结构简单，造价低廉，可高速运行，调速范围大，转动惯量小，维护简单，技术成熟结构简单、牢固，起动转矩大，价格低，免维护缺点高速运行控制较复杂，需检测转子磁极位置，永磁体有退磁问题，造价较高控制复杂，容量小时效率降低，制动困难噪声大，输出转矩脉动大功率密度高中较高峰值效率/%92~9790~9485~90可靠性很好很好很好控制器成本高高一般任务实施——驱动电机拆卸知识讲解驱动电机安装位置前机舱下方后备箱下方轮毂内部任务实施——驱动电机拆卸知识讲解驱动电机连接结构三维动画任务实施——驱动电机拆卸知识讲解驱动电机拆卸流程人身安全防护环境安全防护高压安全防护断辅助蓄电池负极拆卸高压维修开关高压断电冷却液、齿轮油空调制冷剂排放油液驱动轴总成、空调压缩机、电动水泵、悬架总成等拆卸附件冷却水管低压线束、高压线束电驱动总成拆卸电驱动总成分离驱动电机与减速器总成拆卸驱动电机技能操作操作准备任务实施——驱动电机拆卸新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液回收装置、减速器齿轮油回收装置、制冷剂回收装置、电驱动总成托举工具、环箍钳工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页驱动电机拆卸安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——驱动电机拆卸知识讲解任务实施——驱动电机安装安装前检查检查内容驱动电机型号应与原车一致表面不应有锈蚀、碰伤、划痕，涂覆层不应有剥落紧固件连接应牢固，引出线或接线端应完整无损，颜色和标志应正确铭牌的字迹和内容应清晰无误，且不应脱离一般采用定子铁芯外径表示，对于外转子电机，采用外转子铁芯外径知识讲解驱动电机型号命名任务实施——驱动电机安装KC——开关磁阻电机；TF——方波控制型永磁同步电机；TZ——正弦控制型永磁同步电机；YR——绕线式异步电机；YS——鼠笼式异步电机；ZL——直流电机一般采用定子铁芯外径表示；外转子电机，采用外转子铁芯外径M——光电编码器X——旋转变压器H——霍尔元件S——水冷方式Y——油冷方式F——强迫风冷方式知识讲解任务实施——驱动电机安装驱动电机主要性能参数额定功率额定电压最高效率额定转速峰值功率最大转速功率因数连接方式绝缘等级冷却方式定额（工作制）序号项目参数单位1额定功率42kW2峰值功率95kW3额定转矩105N·m4峰值转矩240N·m5额定转速4000r/min6峰值转速11000r/min7电机旋转方向从轴伸端看电机逆时针旋转-8温度传感器类型NTC-9冷却液类型50%水+50%乙二醇-10冷却液流量要求8L/min知识讲解任务实施——驱动电机安装安装要点需在驱动电机与减速器对接面涂胶密封装配驱动电机使电机输出轴花键插入差减速器输入轴，注意减速器法兰端面的定位销应落入驱动电机前端面的安装孔按照规定力矩对所有螺栓进行紧固按照规定加注所有部件油液知识讲解驱动电机铭牌任务实施——驱动电机安装制造厂商型号、编号、名称主要参数（额定电压、持续转矩、持续功率、相数、工作制、峰值转矩、峰值功率、最高工作转速、绝缘等级、防护等级）技能操作操作准备任务实施——驱动电机安装新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液、减速器齿轮油、空调制冷剂、密封胶、电驱动总成吊装工具工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页驱动电机检查安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——驱动电机拆卸驱动电机安装外观检查铭牌检查检查评估10分钟2）测试评估是否正确完成驱动电机拆卸作业驱动电机检查结果判断是否正确是否完成驱动电机安装作业驱动电机安装后车辆是否能正常上电工具、设备是否整理恢复实训工位是否打扫干净工作页是否填写完整任务小结驱动电机及控制系统检修任务二

交流异步电机检修任务导入场景：新能源汽车售后维修中心人物：维修技师小刘、客户王先生情节：王先生的纯电动在行驶过程中，突然驱动电机发出低沉的嗡嗡声，但车辆可以继续行驶；几分钟后，驱动电机处有烟冒出并发出特殊气味，之后车辆不能继续行驶。王先生到售后维修中心找维修技师小刘帮他解决车辆故障。提出问题如果你是小刘，应该怎么处理王先生车辆的故障？任务目标教学内容交流异步电机结构电机拆解与检查交流异步电机工作原理交流异步电机物理模型、工作特性交流异步电机常见故障及检测方法任务目标能按照标准流程，规范完成交流异步电机拆解与检查作业能根据交流异步电机工作原理，使用专用仪器，准确检测电机的输入输出信号能根据交流异步电机故障现象，分析电机故障原因，使用合适的工具，安全完成交流异步电机故障检修作业任务实施——交流异步电机拆解定子变速器、减速器驱动电机电机控制器知识讲解交流异步电机结构将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置，也可具备机械能转化成电能的功能控制动力电源与驱动电机之间能量传输的装置，由控制信号接口电路、驱动电机控制电路和驱动电路组成GB/T18488.1—2015定子任务实施——驱动电机拆卸知识讲解电机分类依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置作为电动机时，用M表示作为发电机时，用G表示任务实施——驱动电机拆卸知识讲解电动汽车对驱动电机的要求低速大转矩、高速宽调速高功率密度、轻量化高效率能够实现能量回馈控制精度高、动态响应快高可靠性与安全性低成本低噪声任务实施——驱动电机拆卸知识讲解电动汽车用驱动电机种类项目永磁同步电机交流异步电机开关磁阻电机优点体积小，重量轻，功率密度大，低速输出转矩大，效率高，维护简单结构简单，造价低廉，可高速运行，调速范围大，转动惯量小，维护简单，技术成熟结构简单、牢固，起动转矩大，价格低，免维护缺点高速运行控制较复杂，需检测转子磁极位置，永磁体有退磁问题，造价较高控制复杂，容量小时效率降低，制动困难噪声大，输出转矩脉动大功率密度高中较高峰值效率/%92~9790~9485~90可靠性很好很好很好控制器成本高高一般任务实施——驱动电机拆卸知识讲解驱动电机安装位置前机舱下方后备箱下方轮毂内部任务实施——驱动电机拆卸知识讲解驱动电机连接结构三维动画任务实施——驱动电机拆卸知识讲解驱动电机拆卸流程人身安全防护环境安全防护高压安全防护断辅助蓄电池负极拆卸高压维修开关高压断电冷却液、齿轮油空调制冷剂排放油液驱动轴总成、空调压缩机、电动水泵、悬架总成等拆卸附件冷却水管低压线束、高压线束电驱动总成拆卸电驱动总成分离驱动电机与减速器总成拆卸驱动电机技能操作操作准备任务实施——驱动电机拆卸新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液回收装置、减速器齿轮油回收装置、制冷剂回收装置、电驱动总成托举工具、环箍钳工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页驱动电机拆卸安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——驱动电机拆卸知识讲解任务实施——驱动电机安装安装前检查检查内容驱动电机型号应与原车一致表面不应有锈蚀、碰伤、划痕，涂覆层不应有剥落紧固件连接应牢固，引出线或接线端应完整无损，颜色和标志应正确铭牌的字迹和内容应清晰无误，且不应脱离知识讲解驱动电机铭牌任务实施——驱动电机安装制造厂商型号、编号、名称主要参数（额定电压、持续转矩、持续功率、相数、工作制、峰值转矩、峰值功率、最高工作转速、绝缘等级、防护等级）一般采用定子铁芯外径表示，对于外转子电机，采用外转子铁芯外径知识讲解驱动电机型号命名任务实施——驱动电机安装KC——开关磁阻电机；TF——方波控制型永磁同步电机；TZ——正弦控制型永磁同步电机；YR——绕线式异步电机；YS——鼠笼式异步电机；ZL——直流电机一般采用定子铁芯外径表示；外转子电机，采用外转子铁芯外径M——光电编码器X——旋转变压器H——霍尔元件S——水冷方式Y——油冷方式F——强迫风冷方式知识讲解任务实施——驱动电机安装驱动电机主要性能参数额定功率额定电压最高效率额定转速峰值功率最大转速功率因数连接方式绝缘等级冷却方式定额（工作制）序号项目参数单位1额定功率42kW2峰值功率95kW3额定转矩105N·m4峰值转矩240N·m5额定转速4000r/min6峰值转速11000r/min7电机旋转方向从轴伸端看电机逆时针旋转-8温度传感器类型NTC-9冷却液类型50%水+50%乙二醇-10冷却液流量要求8L/min知识讲解任务实施——驱动电机安装安装要点需在驱动电机与减速器对接面涂胶密封装配驱动电机使电机输出轴花键插入差减速器输入轴，注意减速器法兰端面的定位销应落入驱动电机前端面的安装孔按照规定力矩对所有螺栓进行紧固按照规定加注所有部件油液技能操作操作准备任务实施——驱动电机安装新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液、减速器齿轮油、空调制冷剂、密封胶、电驱动总成吊装工具工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页驱动电机检查安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——驱动电机拆卸驱动电机安装外观检查铭牌检查检查评估10分钟2）测试评估是否正确完成驱动电机拆卸作业驱动电机检查结果判断是否正确是否完成驱动电机安装作业驱动电机安装后车辆是否能正常上电工具、设备是否整理恢复实训工位是否打扫干净工作页是否填写完整任务小结驱动电机及控制系统检修任务三

永磁同步电机检修任务导入场景：广汽新能源汽车售后维修中心人物：维修技师小刘、客户王先生情节：王先生的广汽GE3纯电动在行驶过程中，突然驱动电机发出低沉的嗡嗡声，但车辆可以继续行驶；几分钟后，驱动电机处有烟冒出并发出特殊气味，之后车辆不能继续行驶。王先生到广汽新能源售后维修中心找维修技师小刘帮他解决车辆故障。如果你是小刘，应该怎么处理王先生车辆的故障？提出问题如何更换永磁同步电机？任务目标教学内容永磁同步电机结构永磁同步电机工作原理分析永磁同步电机机械故障、电气故障诊断任务目标能根据永磁同步电机工作原理，使用专用仪器，准确检测电机的输入输出信号。能根据永磁同步电机故障现象，分析电机故障原因，使用合适的工具，安全完成永磁同步电机故障检修作业。任务实施——永磁同步电机拆卸知识讲解结构永磁同步电机主要由定子总成、转子总成、机壳、端盖等主要零部件组成，还包括旋转变压器、通风孔或冷却水道、接线盒等部件。任务实施——永磁同步电机拆卸知识讲解转子永磁同步电机的转子结构与交流异步电机不同，主要由转子铁心、永磁体、转轴等构成。根据永磁体在转子上安置的位置不同，分为表面式永磁(Surface-mountedPermanentMagnet，SPM)转子和内置式永磁(InteriorPermanentMagnet，IPM)转子两大类。任务实施——永磁同步电机拆卸知识讲解SPM转子交直轴磁路基本对称，凸极率（、为交轴和直轴电感），无凸极效应和磁阻转矩。交直轴磁路的等效气隙大，电枢反应比较小。这类型电机用作驱动电机时，动态响应快，转矩脉动小，但弱磁能力较差，其恒功率弱磁运行范围比较小。因此，SPM型永磁同步电机适合用作汽车的驱动电机。任务实施——永磁同步电机拆卸知识讲解IPM转子转子交直轴磁路不对称，凸极率，电磁转矩由永磁转矩和磁阻转矩共同产生。IPM电机也称为永磁磁阻电机。磁阻转矩提高了电机的过载能力，面且易于弱磁扩速，扩大了电机的恒功率运行范围。径向式切向式U型混合式V型径向式任务实施——永磁同步电机拆卸知识讲解电机拆解与检查技能操作操作准备任务实施——永磁同步电机拆卸新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液回收装置、减速器齿轮油回收装置、制冷剂回收装置、电驱动总成托举工具、环箍钳工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页永磁同步电机拆卸安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——永磁同步电机拆卸知识讲解任务实施——永磁同步电机原理分析永磁同步电机工作原理在永磁同步电机的定子绕组中通入三相对称交流电流，产生定子旋转磁场，旋转速度（为定子绕组中通入电流的频率，为电机的极对数）。以永磁体为材料的转子自身会形成转子磁场；两磁场在电机内相互作用，根据同性相斥，异性相吸的原理，产生电磁转矩，从而带动转子与旋转磁场同步转动。永磁同步电机的工作原理与交流异步电机类似，都是通过定子绕组中的电流与转子磁场的相互作用产生转矩。知识讲解任务实施——永磁同步电机原理分析永磁同步电机物理模型在电机的定子绕组三相对称，绕组使用星形联结方式，各绕组轴线在空间上相差120°。电机定子的电动势按正弦规律变化，定子电流在气隙中只产生正弦分布的磁势，忽略磁场场路的高次谐波磁势。铁心的磁导率无穷大，忽略齿槽效应、磁路饱和、磁滞和涡流的影响，将电机磁路看做线性变化。转子上没有阻尼绕组，永磁体没有阻尼作用。忽略电机绕组电阻与绕组电感的变化。定、转子各参量的电磁耦合关系十分复杂，对模型进行简化。知识讲解任务实施——永磁同步电机原理分析永磁同步电机物理模型永磁同步电机的电压、电流基本方程式

知识讲解任务实施——永磁同步电机原理分析永磁同步电机物理模型根据上述电压方程，得出永磁同步电机在不同工况下运行时的相量图。去磁状态，超前功率因数去磁状态，单位功率因数去磁状态，滞后前功率因数知识讲解任务实施——永磁同步电机原理分析永磁同步电机物理模型根据上述电压方程，得出永磁同步电机在不同工况下运行时的相量图。增磁状态临界状态知识讲解任务实施——永磁同步电机原理分析永磁同步电机物理模型永磁同步电机的输入功率:牵引工况下的功率流电磁功率:知识讲解任务实施——永磁同步电机原理分析永磁同步电机物理模型永磁同步电机的效率为:转矩方程:知识讲解任务实施——永磁同步电机原理分析永磁同步电机稳态工作特性当输出功率为0时，，此时定子电流为很小的空载电流。随着输出功率增大，电磁转矩成正比增大，定子电流也随之增大，因此电磁转矩是一条直线，定子电流近似为一条直线。空载时，；随着的增加，效率逐步增大，在达到最大效率后开始下降。永磁同步电机工作特性曲线技能操作操作准备任务实施——永磁同步电机实验新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液、减速器齿轮油、空调制冷剂、密封胶、电驱动总成吊装工具工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页永磁同步电机实验安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——永磁同步电机实验永磁同步电机信号检测电机通电实验电机实验知识讲解任务实施——永磁同步电机常见故障诊断机械故障常见故障分析主要有定子铁心损坏、转子铁心损坏、轴承损坏和转轴损坏，故障原因有振动、润滑不充分、转速过高、静载过大、过热引起的磨损、压痕、腐蚀、电蚀和开裂等。检

查

方

法对驱动电机定子铁心、转子铁心、轴承和转轴的外观进行检查，确认是否有磨损，锈蚀，破损等现象。知识讲解任务实施——永磁同步电机常见故障诊断电气故障类别故障类别故障现象电气故障绕组接地定子绕组正常时应与机壳、铁芯之间绝缘。绕组接地后，会使机壳带电，容易造成人身触电事故。绕组短路绕组短路通常有相间短路和匝间短路两种。相间短路时，剧烈的短路电流将短路点附近的导线熔断，短路处形成空洞，磁场分布不均匀，造成电机的振动和噪声，严重时冒烟，有焦味，甚至烧毁电机。匝间短路时，被短路的线圈中将流过很大的环流，使线圈严重发热；三相电流不平衡，电机转矩降低；产生杂音；短路严重时，不能带载启动。绕组断路定子绕组中有一相断路，会造成启动困难，甚至无法启动，并伴有嗡嗡异响声。当电机带一定负载运行时，若突然一相绕组发生断路故障，电机还会继续运转，但其余绕组电流增大，电机发出低沉的嗡嗡声。如果负载较大，定子绕组温度迅速升高，甚至冒烟并发出特殊的气味，此时电机停止运转后，不能再启动。接触不良接触不良会导致电机电流过大和电机异常发热。绕组接触不良会导致单相间歇性开路，从而导致缺相，造成与绕组开路相似的故障现象。技能操作操作准备任务实施——永磁同步电机常见故障诊断新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液、减速器齿轮油、空调制冷剂、密封胶、电驱动总成吊装工具工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页机械故障检查安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——永磁同步电机常见故障诊断电气故障检测检查评估10分钟2）测试评估是否正确完成永磁同步电机拆解作业是否正确完成永磁同步电机工作原理实验是否检测出电机输入输出信号波形故障分析是否合理工具、设备是否整理恢复实训工位是否打扫干净工作页是否填写完整故障检测结果是否正确任务小结驱动电机及控制系统检修任务四旋转变压器检测任务导入场景：比亚迪新能源汽车售后维修中心人物：维修技师小刘、客户王先生情节：王先生的比亚迪宋PLUSEV在行驶一段时间后，出现车路启动后挂入前进挡，踩加速踏板后，旋转变压器不工作。维修技师小刘初步诊断为旋转变压器信号采集故障，需要对旋转变压器进一步检测。提出问题如何j检测旋转变压器？任务目标教学内容旋转变压器定义、分类正余弦旋转变压器结构、工作原理正余弦旋转变压器检测磁阻式旋转变压器结构、工作原理磁阻式旋转变压器性能参数、检测任务目标能按照实验流程，结合旋转变压器工作原理，完成旋转变压器信号检测。能根据磁阻式旋转变压器检测内容及标准，使用专用工具，规范完成磁阻式旋转变压器的检测作业。任务实施——旋转变压器识别知识讲解定义旋转变压器是一种将角位移转换为电信号的位移传感器，在电机控制系统中，用于测量电机转子与定子的相对位置。旋旋转变压器是一种电磁式传感器，其输出电压是随转子转角做某种函数变化的电气信号，通常是正弦、余弦、线性关系等。任务实施——旋转变压器识别知识讲解旋转变压器分类按有无电刷和滑环之间的滑动接触分为接触式和无接触式旋转变压器。按输出电压与转子转角间的函数关系，主要分为三大类旋转变压器。①正余弦旋转变压器——其输出电压与转子转角的函数关系成正弦或余弦函数关系。②线性旋转变压器——其输出电压与转子转角成线性函数关系。线性旋转变压器按转子结构又分成隐极式和凸极式两种。③比例式旋转变压器——其输出电压与转角成比例关系。按极对数分为单对极、多极和双通道旋转变压器。任务实施——旋转变压器识别知识讲解旋转变压器型号命名旋转变压器型号命名由机座号、产品名称代号、性能参数代号和派生代号四部分组成，机座号以外圆直径表示（mm），若外圆直径基本尺寸非整数时，取整数部分。产品名称代号由两至四个大写汉语拼音字母组成。其中，正余弦旋转变压器代号为XZ，磁阻式多级旋转变压器代号为XUD。XZ型旋转变压器性能参数代号由三到四位阿拉伯数字组成。前面两位数字表示开路输入阻抗派生代号包括性能派生和结构派生，用一个大写汉语拼音字母表示。任务实施——旋转变压器识别知识讲解旋转变压器结构可分为定子和转子两大部分。定子和转子的铁心由铁镍软磁合金或硅钢薄板冲成的槽状芯片叠成。它们的绕组分别嵌入各自的槽状铁心内。定子绕组通过固定在壳体上的接线柱直接引出。转子绕组有两种不同的引出方式。根据转子绕组两种不同的引出方式，旋转变压器分为有刷式和无刷式两种结构形式。任务实施——旋转变压器识别知识讲解旋转变压器工作原理旋转变压器的本质是一个变压器，其一次侧通入励磁电压，二次侧通过电磁耦合得到感应电压。任务实施——旋转变压器识别知识讲解旋转变压器工作原理与变压器不同的是，旋转变压器的一次侧与二次侧不是固定安装的，而是有相对运动。随着两者相对角度的变化，在输出侧就可以得到幅值变化的波形。任务实施——旋转变压器识别知识讲解旋转变压器工作原理假设一次侧与二次侧绕组的匝数相同，输入电压波形为正弦函数，不同相对角度下输出电压的波形如图。相对位置相对角度θ输出电压波形图输出电压波形特点0°与输入电压相同任务实施——旋转变压器识别知识讲解旋转变压器工作原理相对位置相对角度θ输出电压波形图输出电压波形特点0°＜θ＜90°与输入电压同向的曲线90°U2=0任务实施——旋转变压器识别知识讲解旋转变压器工作原理相对位置相对角度θ输出电压波形图输出电压波形特点90°＜θ＜180°与输入电压反向的曲线180°与输入电压相反任务实施——旋转变压器识别知识讲解旋转变压器工作原理（1）当一次侧与二次侧相对静止时，即时，输入电压与输出电压有以下关系：（2）当一次侧与二次侧相对运动，且夹角为，则输入电压与输出电压有以下关系：技能操作操作准备任务实施——旋转变压器识别新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液回收装置、减速器齿轮油回收装置、制冷剂回收装置、电驱动总成托举工具、环箍钳工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页单项馈电的旋转变压器实验安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——单项馈电的旋转变压器实验知识讲解任务实施——正余弦旋转变压器检测正余弦旋转变压器结构正余弦旋转变压器的定子铁芯、转子铁芯均由导磁性能良好的电工钢片叠成，两个铁芯上分别绕有定子绕组和转子绕组。知识讲解任务实施——正余弦旋转变压器检测正余弦旋转变压器结构（1）定子绕组在定子槽中分别布置有两个空间互成90°的绕组，一个是定子励磁绕组，另一个是定子交轴绕组。（2）转子绕组在转子槽中分别布置有两个空间互成90°的绕组，一个是正弦输出绕组，另一个是余弦输出绕组。S1-S3为定子励磁绕组，S2-S4为定子交轴绕组，R1-R3为转子余弦输出绕组，R2-R4为转子正弦输出绕组。知识讲解任务实施——正余弦旋转变压器检测正余弦旋转变压器工作原理正余弦旋转变压器空载运行时，输出绕组R1-R3、R2-R4以及定子交轴绕组S2-S4开路，在定子励磁绕组S1-S3施加交流励磁电压US1S3，定子和转子的气隙内会产生一个磁场Bf，该磁场的轴线在定子励磁绕组S1-S3的轴线上。假设S1-S3轴线与R1-R3轴线的夹角为θ，根据电磁感应定律，磁场Bf会在转子的输出绕组R1-R3和R2-R4中产生感应电动势。技能操作操作准备任务实施——三相馈电的旋转变压器实验新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液回收装置、减速器齿轮油回收装置、制冷剂回收装置、电驱动总成托举工具、环箍钳工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页三相馈电的旋转变压器实验安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——三相馈电的旋转变压器实验知识讲解任务实施——磁阻式旋转变压器检测磁阻式旋转变压器定义磁阻式旋转变压器是一种新型结构高精度角位置传感器，属于多极旋转变压器的特殊形式。磁阻式旋转变压器依据电磁感应原理，利用气隙变化和磁阻变化，使输出绕组的感应电压随机械转角做相应正弦或余弦变化。结构简单、尺寸小、精度高且无接触，大大提高了系统的可靠性，目前被广泛应用于驱动电机控制系统。知识讲解任务实施——磁阻式旋转变压器检测磁阻式旋转变压器结构励磁绕组和输出绕组均安置在定子铁心的槽中，转子铁心由均布小齿的冲片叠制而成，不放任何绕组。转子外圆表面冲制有若干等分小齿，其数目与极对数相等。定子冲片内圆冲制有若干大齿，每个大齿上又冲制有若干等分小齿，小齿均布在大齿的齿端部位，定子上大槽内同时嵌入单相励磁绕组和两相输出绕组。知识讲解任务实施——磁阻式旋转变压器检测磁阻式旋转变压器工作原理磁阻式旋变的信号绕组和励磁绕组均固定在旋变的定子上，仅通过转子凸极效应产生具有正弦轨迹的气隙磁导变化，在信号绕组感应出正、余弦信号。5个定子齿，4个转子齿。励磁绕组R1-R3，输出绕组S1-S3和S2-S4。当励磁绕组R1-R3施加交流正弦电压时，输出绕组S1-S3和S2-S4分别得到两个电压，其幅值主要取决于定子和转子齿的相对位置间气隙磁导的大小。当转子相对定子转动时，空间的气隙磁导发生变化，转子每转过一个转子齿距，气隙磁导变化一个周期。气隙磁导的变化，导致输入和输出绕组之间互感的变化，输出绕组感应电压亦发生变化。知识讲解任务实施——磁阻式旋转变压器检测磁阻式旋转变压器性能参数主要性能参数有额定电压（励磁电压）、额定频率（励磁频率）、极对数、变压比、开路输入阻抗等。序号性能参数选取范围1额定频率/Hz400、1000、2000、5000、7000、10000、200002额定电压/V5、7、12、26、403极对数2、3、4、5、6、8、10、12、16、20、30、32、36、64、1284变压比0.286、0.55开路输入阻抗（标称值）/Ω100、120、200、300、400知识讲解任务实施——磁阻式旋转变压器检测磁阻式旋转变压器性能参数当转子从基准电气零位正向转动θ机械角时，其输出电压为：式中：K——变压比；

p——极对数；

θ——转子从基准电气零位正向转动的机械角；

Us1s3——S1与S3端子之间的电压（、类同）。知识讲解任务实施——磁阻式旋转变压器检测磁阻式旋转变压器检测--外观目视检查磁阻式旋转变压器外观，表面不应有锈蚀、碰伤、划痕、涂覆层剥落，紧固件连接应牢固，引出线应完整无损，颜色和标志应正确，铭牌的字迹和内容应清晰无误，且不能脱落。绕组名称接线端标记引出线颜色励磁绕组R1红白R3黑白余弦输出绕组S1红S3黑正弦输出绕组S2黄S4蓝知识讲解任务实施——磁阻式旋转变压器检测磁阻式旋转变压器检测--基准电气零位标记磁阻旋变任一电周期起始电气零位均可作为磁阻旋变的基准电气零位，当磁阻旋变处于基准电气零位时，在定子、转子相应的适当位置应有明显而牢固的“基准电气零位”标记。知识讲解任务实施——磁阻式旋转变压器检测磁阻式旋转变压器检测--绝缘电阻①使用绝缘表检测各绕组对壳体及绕组相互之间的绝缘电阻，检测值应满足下列条件。②在正常试验大气条件及在产品专用技术条件规定的低温条件下，绝缘电阻应不小于50MΩ；在产品专用技术条件规定的高温条件下，绝缘电阻应不小于10MΩ；在产品专用技术条件规定的湿热条件下，绝缘电阻应不小于1MΩ。知识讲解任务实施——磁阻式旋转变压器检测磁阻式旋转变压器检测--绕组①使用万用表检测磁阻式旋转变压器励磁绕组、正弦绕组、余弦绕组的阻值，检测结果应在规定值的误差范围内。②使用示波器检测磁阻式旋转变压器励磁绕组、正弦绕组、余弦绕组的波形，波形应正常。知识讲解任务实施——磁阻式旋转变压器检测磁阻式旋转变压器检测--绕组绕组名称标准波形励磁绕组正弦输出绕组余弦输出绕组技能操作操作准备任务实施——磁阻式旋转变压器检测新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液、减速器齿轮油、空调制冷剂、密封胶、电驱动总成吊装工具工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页检查安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——旋转变压器拆卸绝缘电阻检测外观检查基准电气零位标记绕组检测检查评估10分钟2）测试评估是否正确完成旋转变压器识别作业是否正确完成正余弦旋转变压器检测作业是否正确完成磁阻式旋转变压器检测作业工具、设备是否整理恢复实训工位是否打扫干净工作页是否填写完整任务小结驱动电机及控制系统检修任务五驱动电机性能测试任务导入场景：广汽新能源汽车售后维修中心人物：维修技师小刘、客户王先生情节：王先生的广汽GE3纯电动汽车在上坡时明显动力不足，其他工况下行驶无故障。维修技术小刘初步分析为电机转矩输出降低，需要对电机的性能进一步测试。本任务请小刘带大家一起对驱动电机进行性能测试。提出问题如何测试驱动电机性能？任务目标教学内容定子绕组接线方式、电阻定子绕组电阻检测、绝缘电阻检测驱动电机耐压性能测试驱动电机输入输出特性测试任务目标能根据驱动电机绕组接线方式，使用合适的工具，正确完成驱动电机电阻检测作业。能规范完成驱动电机绕组对机壳的工频耐电压测试作业。能规范完成驱动电机输入输出特性测试。任务实施——驱动电机电阻检测知识讲解定子绕组接线方式三相交流电机的三个绕组以交错的方式排列在金属槽中，每个线圈从绕组的开始端穿入，按一定的顺序穿过凹槽，最后从绕组的结束端穿出。一般三相绕组在空间上互相间隔120°，每相绕组由若干线圈连接组成。任务实施——驱动电机电阻检测知识讲解定子绕组接线方式三相交流电机的三相定子绕组每相绕组都有两个引出线头，分别为首端和末端。其中，U1、V1、W1为首端，U2、V2、W2为末端。六个引出线头引入接线盒的接线柱上。任务实施——驱动电机电阻检测知识讲解定子绕组接线方式三相定子绕组的接线方式有三角形连接和星形连接两种。星形连接方式是将三相绕组的末端并联，即U2、V2、W2三个接线柱用铜片连接在一起，将三相绕组的首端分别接入三相交流电源，即U1、V1、W1分别接入U、V、W相电源。任务实施——驱动电机电阻检测知识讲解定子绕组接线方式三相定子绕组的接线方式有三角形连接和星形连接两种。三角形连接方式是将三相绕组依次首尾相连，并将每个相连点引出，接入三相交流电源，即在接线板上将接线柱U1和W2、V1和U2、W1和V2分别用铜片连接起来，再分别接入三相电源。任务实施——驱动电机电阻检测知识讲解定子绕组电阻对于星形连接，各定子绕组的相电阻与出线端测得电阻的关系为：星形连接任务实施——驱动电机电阻检测知识讲解定子绕组电阻对于三角形形连接，各定子绕组的相电阻与出线端测得电阻的关系为：三角形连接任务实施——驱动电机电阻检测知识讲解定子绕组电阻检测①将驱动电机在温度均匀的空间中放置一段时间，使驱动电机内外和环境温度一致。②使用温度计检测环境温度，并记录数值。③使用温度计检测驱动电机定子绕组、铁芯温度，所测温度与环境温度之差应不超过2K。如驱动电机处于不工作状态且在环境温度稳定的空间中放置时间超过12小时，则不需要进行此步骤。④使用微欧计或万用表检测各相绕组的电阻值。检测时，驱动电机转子静止不动，在每个出线端间检测电阻。检测方法定子绕组电阻检测位置任务实施——驱动电机电阻检测知识讲解定子绕组电阻检测根据检测结果判断驱动电机定子绕组是否正常，可分为以下两种情况：①若维修手册中给出可供参考的标准值，则以标准值为判断依据；②若维修手册中没有明确给出标准值，一般采用不平衡度不超过5%为判断依据，即任意一相阻值与三相平均值间误差不超过5%。不平衡度计算公式如下：检测标准任务实施——驱动电机电阻检测知识讲解定子绕组电阻检测驱动电机接地点应有明显的接地标志。如无特定的接地点，应在有代表性的位置设置接地标志。驱动电机中能触及的可导电部分与外壳接地点处的电阻应不大于0.1Ω。检测时，首先将驱动电机与供电电源以及负载断开，然后将万用表检测端子分别连接至接地点和机壳，检测值应不大于0.1Ω。安全接地检查任务实施——驱动电机电阻检测知识讲解定子绕组电阻检测（1）驱动电机定子绕组对机壳的绝缘电阻驱动电机定子绕组对电机外壳的冷态绝缘电阻值应大于20MΩ。驱动电机定子绕组对机壳的热态绝缘电阻值应不低于按下列公式计算的值。绝缘电阻检测R——驱动电机定子绕组对机壳的热态绝缘电阻，单位为兆欧（MΩ）；Udmax——最高工作电压，单位为伏（V）；P——驱动电机的持续功率，单位为千瓦（kW）。任务实施——驱动电机电阻检测知识讲解定子绕组电阻检测（2）驱动电机定子绕组对温度传感器的绝缘电阻若驱动电机的温度传感器固定于定子绕组中，驱动电机定子绕组对温度传感器的冷态绝缘电阻值应大于20MΩ。驱动电机定子绕组对温度传感器的热态绝缘电阻值应不低于上述公式的计算值，若计算值小于0.38MΩ，则按0.38MΩ处理。绝缘电阻检测任务实施——驱动电机电阻检测知识讲解定子绕组电阻检测检测方法及注意事项常规测试时，如无其他规定，绝缘电阻仅在驱动电机实际冷状态下进行检测。使用绝缘表分别检测各绕组对机壳的绝缘电阻。使用绝缘表分别检测各绕组对温度传感器的绝缘电阻。不参加试验的其他绕组和埋置的温度传感器应与铁心或机壳作电气连接，机壳应接地。检测结束后，每个回路需对接地的机壳作电气连接使其放电。绝缘电阻检测技能操作操作准备任务实施——驱动电机电阻检测新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液回收装置、减速器齿轮油回收装置、制冷剂回收装置、电驱动总成托举工具、环箍钳工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页驱动电机电阻检测安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——驱动电机电阻检测知识讲解任务实施——驱动电机耐压性能测试驱动电机耐压性能测试驱动电机耐压性能测试包括绕组的匝间冲击耐电压、绕组对机壳的工频耐电压、绕组对温度传感器的工频耐电压。本任务主要测试驱动电机绕组对机壳的工频耐电压。测试内容知识讲解任务实施——驱动电机耐压性能测试驱动电机耐压性能测试（1）做好必要的高压安全防护工作，并确保驱动电机处于静止状态。（2）检测绕组对机壳的绝缘电阻，确定满足标准。（3）使用工频耐压仪，设置相关参数。电压施加于绕组和机壳之间，试验电压的频率为工频，电压波形应尽可能接近正弦波形。此时，不参加试验的其他绕组和埋置的温度传感器等应与铁心或机壳连接，机壳应接地。（4）按照表5-5规定的全值试验电压加载于驱动电机绕组和机壳之间。（5）记录测试过程中漏电流的大小。测试方法知识讲解任务实施——驱动电机耐压性能测试驱动电机耐压性能测试测试标准序号驱动电机或部件试验电压（有效值）1持续功率小于1kW且最高工作电压小于100V的驱动电机的电枢绕组500V+2倍最高工作电压2持续功率不低于1kW或最高工作电压不低于100V的驱动电机的电枢绕组1000V+2倍最高工作电压，最低为1500V3驱动电机的励磁磁场绕组1000V+2倍最高励磁电压，最低为1500V技能操作操作准备任务实施——驱动电机耐压性能测试新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液、减速器齿轮油、空调制冷剂、密封胶、电驱动总成吊装工具工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——驱动电机耐压性能测试绕组对机壳的工频耐电压测试知识讲解任务实施——驱动电机输入输出特性测试驱动电机输入输出特性驱动电机MAP图驱动电机外特性曲线知识讲解任务实施——驱动电机输入输出特性测试驱动电机输入输出特性测试方法

将驱动电机系统的直流母线电压分别设定在最高工作电压处和最低工作电压处，在不同工作电压下，测试在不同工作转速下的最大工作转矩，记录稳定的转速和转矩数值。

在驱动电机系统转速范围内的测量点数不少于10个，绘制转速－转矩特性曲线，检查转矩输出是否能符合产品技术文件的规定。转速－转矩特性测试知识讲解任务实施——驱动电机输入输出特性测试驱动电机输入输出特性（1）转速测试点选取

a）额定工作转速点；

b）最高工作转速点；

c）持续功率对应的最低工作转速点；

d）其他特殊定义的工作点等。转速－转矩特性测试知识讲解任务实施——驱动电机输入输出特性测试驱动电机输入输出特性（2）转矩测试点选取

a）持续转矩数值处的点；

b）峰值转矩（或最大转矩）数值处的点；

c）持续功率曲线上的点；

d）峰值功率（或最大功率）曲线上的点；

e）其他特殊定义的工作点等。转速－转矩特性测试知识讲解任务实施——驱动电机输入输出特性测试驱动电机输入输出特性（3）测量参数选取

a）驱动电机控制器直流母线电压和电流；

b）驱动电机的电压、电流、频率及电功率；

c）驱动电机的转矩、转速及机械功率；

d）驱动电机、驱动电机控制器或驱动电机系统的效率；

e）驱动电机电枢绕组的电阻和温度；

f）冷却介质的流量和温度；

g）其他特殊定义的测量参数等。转速－转矩特性测试知识讲解任务实施——驱动电机输入输出特性测试驱动电机输入输出特性驱动电机效率分为驱动电机系统电动状态时的效率和驱动电机系统馈电状态时的效率，其值应根据驱动电机输入功率和输出功率的比值确定。

电机效率测试

——驱动电机效率（%）；Pm0——驱动电机输出功率，单位为千瓦（kW）；Pmi——驱动电机输入功率，单位为千瓦（kW）。知识讲解任务实施——驱动电机输入输出特性测试驱动电机输入输出特性（1）持续转矩

关键特征参数测试

按照电机产品技术文件中规定的持续转矩和转速进行试验，驱动电机系统能够长时间正常工作，并且不超过驱动电机的绝缘等级和规定的温升限值。（2）持续功率

按照上述试验获得的持续转矩和相应的工作转速，计算驱动电机在相应工作点的持续功率。知识讲解任务实施——驱动电机输入输出特性测试驱动电机输入输出特性（3）峰值转矩

关键特征参数测试

试验时，使驱动电机系统工作于电机产品技术文件中规定数值的峰值转矩、转速和持续时间等条件下进行试验，驱动电机系统能够长时间正常工作，并且不超过驱动电机的绝缘等级和规定的温升限值。（4）峰值功率

按照上述试验获得的持续转矩和相应的工作转速，计算驱动电机在相应工作点的持续功率。知识讲解任务实施——驱动电机输入输出特性测试驱动电机输入输出特性（5）堵转转矩

关键特征参数测试①试验过程中，驱动电机控制器直流母线电压设定为额定电压。②试验时，将驱动电机转子堵住，驱动电机系统工作于实际冷状态下，通过驱动电机控制器为驱动电机施加所需的堵转转矩，记录堵转转矩和堵转时间。③改变驱动电机定子和转子的相对位置，沿圆周方向等分取5个堵转点，分别重复以上试验，每次重复试验前，将驱动电机恢复到实际冷状态。每次堵转试验的堵转时间应相同。④取5次测量结果中堵转转矩的最小值作为该驱动电机系统的堵转转矩。知识讲解任务实施——驱动电机输入输出特性测试驱动电机输入输出特性（6）最高工作转速

关键特征参数测试①试验过程中，驱动电机控制器直流母线电压设定为额定电压，驱动电机系统处于热工作状态。②试验时，匀速调节试验台架，使驱动电机的转速升至最高工作转速，并施加不低于产品技术文件规定的负载，驱动电机系统工作稳定后，在此状态下的持续工作时间应不少于3min。每30s记录一次驱动电机的输出转速和转矩。③在额定电压下，驱动电机带载运行所能达到的最高转速，应符合产品技术文件规定。知识讲解任务实施——驱动电机输入输出特性测试驱动电机输入输出特性（7）高效工作区

关键特征参数测试①在驱动电机系统转速转矩的工作范围内，选择测试点，测试点应分布均匀，数量不宜低于100个。②被试驱动电机系统应达到热工作状态，驱动电机控制器的直流母线工作电压为额定电压，驱动电机系统可以工作于电动或馈电状态。③在不同的转速和不同的转矩点进行试验，记录驱动电机轴端的转速、转矩，以及驱动电机控制器直流母线电压和电流、交流电压和电流等参数。④计算各个试验点的效率。⑤按照产品技术文件对高效工作区的要求，统计符合条件的测试点数量，其值和总的试验测试点数量的比值，即为高效工作区的比例。知识讲解任务实施——驱动电机输入输出特性测试驱动电机输入输出特性（8）最高效率

关键特征参数测试①按照以下两种方式之一选择测试点：a）按照产品技术文件提供的最高效率工作点进行测试；b）结合高效工作区的试验结果，选择所有测试点中效率最高值进行测试。②被试驱动电机系统应达到热工作状态，驱动电机控制器的直流母线工作电压为额定电压，驱动电机系统可以工作于电动或馈电状态。③驱动电机系统工作于试验测试点，记录转速、转矩和电压、电流，以及冷却条件等参数。④计算试验点的效率。技能操作操作准备任务实施——驱动电机输入输出特性测试新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液、减速器齿轮油、空调制冷剂、密封胶、电驱动总成吊装工具工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页转矩－转速特性测试安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——驱动电机输入输出特性测试电机效率测试检查评估10分钟2）测试评估是否正确完成驱动电机绕组电阻检测作业是否正确完成驱动电机耐压性能测试是否正确完成驱动电机输入输出特性测试工具、设备是否整理恢复实训工位是否打扫干净工作页是否填写完整任务小结驱动电机及控制系统检修任务六电机控制器检测与更换任务导入场景：广汽新能源汽车售后维修中心人物：维修技师小刘、客户王先生情节：王先生的广汽GE3纯电动汽车在快速行驶中，无意间闯过一处路面破损严重的路段，在一阵剧烈颠簸后，驱动电机故障信号装置突然亮起，车主立即减速停靠路边，并联系最近的服务站。经维修技师初检后，判断为电机控制器内部故障，需要更换电机控制器。提出问题如何检测和更换电机控制器？任务目标教学内容电机控制器作用、安装位置电机控制器铭牌及主要性能参数识别电机控制器更换流程电机控制器工作原理与检测电机控制器功能测试任务目标能结合具体车型，规范完成电机控制器更换与匹配作业。能根据电机控制器工作原理，完成电机控制器数据读取与信号检测作业。能安装电机控制器各功能测试方法及标准，规范完成电机控制器功能测试作业。任务实施——电机控制器更换与匹配知识讲解电机控制器作用

电机控制器将动力蓄电池系统输出的直流电源逆变为驱动电机所需的大小和频率可调的交流电，从而使驱动电机输出的转速和转矩满足整车各种运行工况的需求，如启动、加速、爬坡、减速、倒车、制动及能量回收等。任务实施——电机控制器更换与匹配知识讲解电机控制器安装位置

电机控制器一般与驱动电机相邻安装或与驱动电机一体安装，常见的安装位置有车辆前机舱内、车辆后备箱下方等。任务实施——电机控制器更换与匹配知识讲解电机控制器连接结构

电机控制器与动力蓄电池系统之间通过高压母线相连；与驱动电机之间有低压线束、高压线束连接；与整车控制器之间有低压线束连接。任务实施——电机控制器更换与匹配知识讲解电机控制器铭牌

电机控制器铭牌主要包括制造厂商、型号、编号、名、主要参数（额定电压，最大输出电流，额定输出容量，冷却方式，重量）等信息。任务实施——电机控制器更换与匹配知识讲解电机控制器型号命名

电机控制器型号由驱动电机控制器类型代号、工作电压规格代号、信号反馈元件代号、工作电流规格代号、冷却方式代号、预留代号六部分组成。M——光电编码器；X——旋转变压器；H——霍尔元件；任务实施——电机控制器更换与匹配知识讲解电机控制器主要参数

电机控制器的主要参数包括尺寸、体积/重量、工作环境温度、额定电压（输入电压）、输出电流、控制方式、冷却方式等。序号项目参数单位1产品尺寸（长×宽×高）337×206×196mm2产品体积/重量约8.6/约9.8L/kg3产品工作环境温度-40~105℃4逆变器直流输入电流最大持续电流±190A5逆变器直流输入电压240~430V6逆变器输出相电流峰值400Armsfor10s@336V；持续：190Arms@Tcool_max=65℃，8L/minV7冷却液型号50%水+50%乙二醇-任务实施——电机控制器更换与匹配知识讲解电机控制器更换流程

①高压安全防护，包括环境安全防护和人身安全防护

②高压断电，关闭所有用电器、关闭启动开关→断开辅助蓄电池负极→拆卸高压维修开关

③排放冷却液；

④拆卸电机控制器，脱开冷却水管→断开低压线束→脱开高压线束（三相交流电源和直流母线）→拆卸固定螺栓→移出电机控制器拆卸任务实施——电机控制器更换与匹配知识讲解电机控制器更换流程

①电机控制器型号应与原车一致；

②表面不应有锈蚀、碰伤、划痕，涂覆层不应有剥落；

③紧固件连接应牢固，引出线或接线端应完整无损，颜色和标志应正确；

④铭牌的字迹和内容应清晰无误，且不应脱离。检查安装电机控制器安装大体以拆卸的倒序进行，同时需注意下列事项：

①各管路连接完成后，按照规定加注冷却液；

②更换电机控制器后需要进行匹配。任务实施——电机控制器更换与匹配知识讲解电机控制器更换流程电机控制器的匹配步骤如下：

①关闭启动开关；

②连接车辆诊断仪；

③将启动开关置于“ON”挡；

④使用诊断仪读取故障码，确认整车无故障码；

⑤使用诊断仪读取数据流，确认辅助蓄电池电压在正常范围内，动力蓄电池电压在正常范围内；

⑥进入诊断仪匹配界面，根据提示进行匹配操作。匹配技能操作操作准备任务实施——电机控制器更换与匹配新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液回收装置、减速器齿轮油回收装置、制冷剂回收装置、电驱动总成托举工具、环箍钳工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页电机控制器更换与匹配安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——电机控制器更换与匹配知识讲解任务实施——电机控制器检测电机控制器信号采集电机控制器在工作中对所有的输入信号进行处理，并将驱动电机控制系统运行状态的信息通过CAN网络发送给整车控制器。序号采集信号信号功能信号来源1转子位置信号电机控制器需根据转子的不同位置输出对应方向、大小的电流，用以控制驱动电机的转速及方向旋转变压器2电机温度信号电机控制器通过温度信号，可判断驱动电机是否处于合理工作温度，实现过温保护功能温度传感器3输入、输出电流信号电机控制器通过输入、输出电流信号，可判断两侧电流是否符合正常工作范围，实现过流保护功能电流传感器4输入、输出电压信号电机控制器通过输入、输出电压信号，可判断两侧电压是否符合正常工作范围，实现过压保护功能电压传感器知识讲解任务实施——电机控制器检测电机控制器工作原理

电机控制器对所有的输入信号进行处理，根据位置传感器检测到转子位置信号，经处理后得到电机实际转速信号；根据挡位、加速、制动踏板等信号，处理后得到电机的需求转速；并通过矢量控制，得到PWM发生器的输入信号，通过驱动电路产生控制逆变器功率元件（IGBT）导通和断开的控制信号，输入给逆变器，从而控制车辆的启动运行、行驶速度、刹车等行驶状态知识讲解任务实施——电机控制器检测电机控制器检测连接诊断仪，读取电机控制器相关数据，主要包括输入电压（母线电压）、输入电流（母线电流）、输出电压、输出电流，判断电机控制器的输入输出信号是否正常。检测电机控制器电源信号是否正常，包括供电（保险及线束）、搭铁信号。检测电机控制器的控制信号是否正常，包括电机继电器、电机唤醒线等信号。检测电机控制器通讯信号（CAN信号）是否正常。技能操作操作准备任务实施——电机控制器检测新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液、减速器齿轮油、空调制冷剂、密封胶、电驱动总成吊装工具工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页读取电机控制器数据安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——电机控制器检测电机控制器信号检测知识讲解任务实施——电机控制器功能测试绝缘检测检测内容及标准

电机控制器动力端子与外壳、信号端子与外壳、动力端子与信号端子之间的绝缘电阻应不小于1MΩ。检

测

方

法①断开电机控制器的高压与低压连接线束；②测量电机控制器动力端子与外壳、控制器信号端子与外壳、控制器动力端子与控制器信号端子之间的绝缘电阻。任务实施——电机控制器功能测试知识讲解工频耐电压测试测试标准序号最高工作电压试验电压（有效值）1U≤60V500V260V＜U≤125V1000V3125V＜U≤250V1500V4250V＜U≤500V2000V5U＞500V1000V+2×U任务实施——电机控制器功能测试知识讲解控制精度测试①将电机控制器直流母线电压设定为额定电压，确保驱动电机处于空载、热态、电动工作状态。②在10%~90%最高工作转速范围内，均匀取10个不同的转速点作为目标值。③对每一个转速目标值均进行以上试验，选取转速控制精度中的误差最大值，作为驱动电机系统的转速控制精度。转速控制精度任务实施——电机控制器功能测试知识讲解控制精度测试①将电机控制器直流母线电压设定为额定电压，确保驱动电机处于热态、电动工作状态。②在设定转速条件下的10%~90%峰值转矩范围内，均匀取10个不同的转矩点作为目标值。③对每一个转矩目标值均进行以上试验，选取转矩控制精度中的误差最大值，即为特定转速条件下驱动电机系统的转矩控制精度。转矩控制精度任务实施——电机控制器功能测试知识讲解响应时间测试①将电机控制器直流母线电压设定为额定电压，确保驱动电机处于空载、热态、电动工作状态。②按照转速期望值设定电机控制器或上位机软件，驱动电机由静止状态直接旋转加速。③改变驱动电机定子和转子的相对起始位置，沿圆周方向等分取5个点，在同一转速期望值条件下分别重复以上试验，取5次测量结果中记录时间的最大值作为驱动电机系统对该转速期望值的转速响应时间。转速响应时间任务实施——电机控制器功能测试知识讲解响应时间测试①将电机控制器直流母线电压设定为额定电压，确保驱动电机处于堵转、热态、电动工作状态。②在堵转状态下，按照转矩期望值设定电机控制器或上位机软件，对电机进行转矩控制，使驱动电机输出转矩从零快速增大。③改变驱动电机定子和转子的相对起始位置，沿圆周方向等分取5个点，在同一转矩期望值条件下分别重复以上试验，取5次测量结果中记录时间的最大值作为驱动电机系统对该转矩期望值的转矩响应时间。转矩响应时间任务实施——电机控制器功能测试知识讲解安全性检查电机控制器接地点应有明显的接地标志。如无特定的接地点，应在有代表性的位置设置接地标志。电机控制器中能触及的可导电部分与外壳接地点处的电阻应不大于0.1Ω。检测时，首先将电机控制器与供电电源以及负载断开，然后将万用表检测端子分别连接至接地点和机壳，检测值应不大于0.1Ω。安全接地检查任务实施——电机控制器功能测试知识讲解安全性检查将直流母线电压应设定为最高工作电压，电压稳定后，立即切断直流供电电源，同时测量电机控制器支撑电容两端的开路电压。记录支撑电容开路电压从切断时刻直至下降到60V经过的时间，此数值即为电机控制器支撑电容的被动放电时间。将直流母线电压应设定为最高工作电压，电压稳定后，立即切断直流电源，并且电机控制器参与放电过程，同时测量电机控制器支撑电容两端的开路电压，记录支撑电容开路电压从切断时刻直至下降到60V经过的时间，此数值即为电机控制器支撑电容的主动放电时间。支撑电容放电时间测试技能操作操作准备任务实施——电机控制器功能测试新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液、减速器齿轮油、空调制冷剂、密封胶、电驱动总成吊装工具工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页绝缘电阻检测安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——电机控制器功能测试电机控制器功能测试检查评估10分钟2）测试评估是否正确完成电机控制器更换与匹配作业是否正确完成电机控制器检测作业是否正确完成电机控制器功能测试工具、设备是否整理恢复实训工位是否打扫干净工作页是否填写完整任务小结驱动电机及控制系统检修任务七电机控制器拆解与检查任务导入场景：广汽新能源汽车售后维修中心人物：维修技师小刘、客户王先生情节：维修技师小刘帮王先生的广汽GE3纯电动汽车更换了新的电机控制器。王先生想了解之前的控制器具体什么部件出现了故障，本任务将对电机控制器进行拆解和检查。提出问题如何拆解与检查电机控制器？任务目标教学内容电机控制器组成电力电子集成设计电机控制器各部件作用电机控制器拆解步骤传感器类型、结构与检测任务目标能规范完成电机控制器拆解作业。能正确完成电机控制器部件检查。能按照标准流程，使用专用工具，规范完成电机控制器内部信号采集传感器的检测。任务实施——电机控制器拆解知识讲解电机控制器组成

电机控制器主要包括控制电路和功率电路两大部分。任务实施——电机控制器拆解知识讲解电力电子集成设计

新能源汽车电机控制器常见的电力电子集成方式有单电机控制器、DC/AC+DC/DC集成控制器、双电机控制器等。

单电机控制器单电机控制器是电动汽车最为常见的一种形式，将汽车级IGBT功率模块、IGBT驱动模块、复合母线、膜电容以及低热阻的散热器等关键部件高度集成。任务实施——电机控制器拆解知识讲解电力电子集成设计

新能源汽车电机控制器常见的电力电子集成方式有单电机控制器、DC/AC+DC/DC集成控制器、双电机控制器等。DC/AC+DC/DC集成控制器

DC/AC+DC/DC集成控制器通常采用背靠背的方式，使用螺栓固定，这样的结构可以使其共用散热水道，DC/DC的固定板可以作为DC/AC水道底板，实现同时对DC/AC和DC/DC进行散热，DC/DC通过内部线束与DC/AC控制板连接进行通信。任务实施——电机控制器拆解知识讲解电力电子集成设计

新能源汽车电机控制器常见的电力电子集成方式有单电机控制器、DC/AC+DC/DC集成控制器、双电机控制器等。

使用双电机进行驱动的新能源汽车中，通常将两个电机的控制部分集成，形成双电机控制器，采用两个单独的IGBT功率模块和驱动电路，二合一的控制板。任务实施——电机控制器拆解知识讲解电机控制器硬件结构

电机控制器硬件包括主控板（控制电路与功率开关驱动电路集成）、功率开关主电路、直流母线支撑电容、缓冲电路吸收电容、母排、散热底板、电流传感器、温度传感器、屏蔽板等。任务实施——电机控制器拆解知识讲解电机控制器拆解步骤

主控板叠层母排母线支撑电容缓冲电路吸收电容IGBT功率模块技能操作操作准备任务实施——电机控制器拆解新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液回收装置、减速器齿轮油回收装置、制冷剂回收装置、电驱动总成托举工具、环箍钳工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页电机控制器拆解安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——电机控制器拆解任务实施——电机控制器部件检查知识讲解电机控制器各部件作用

母排是供电传输系统中导电材料的名称，即电路中总控制开关与各分路电路中开关的连接铜排或铝排，其表面有绝缘处理，主要起到导线的作用。母排

叠层母排是具有可重复电气性能、低阻抗、抗干扰、可靠性好、节省空间、装配简洁快捷等特点的大功率模块化连接结构部件。任务实施——电机控制器部件检查知识讲解电机控制器各部件作用

功率器件在高速开关时，会产生高幅值的纹波电流，在直流输入端与功率器件之间增加电容器可以起到吸收纹波电流、稳定直流电压的作用。母线支撑电容

①额定电压②电容容量③纹波电流任务实施——电机控制器部件检查知识讲解电机控制器各部件作用

功率器件在高速开关时，会产生高幅值的纹波电流，在直流输入端与功率器件之间增加电容器可以起到吸收纹波电流、稳定直流电压的作用。母线支撑电容

①额定电压②电容容量③纹波电流任务实施——电机控制器部件检查知识讲解电机控制器各部件作用

主控板集成了控制电路和功率开关驱动电路。主控板

控制电路采用CAN通信接收整车控制命令，通过采集驱动电机的电流、转子位置等信息，采用矢量控制方式产生脉宽调制信号，并输出给功率开关驱动电路。功率开关驱动电路接收控制电路发送的开关信号，在进行功率放大后用来驱动功率器件的开通与关断，同时反馈器件的故障信息。任务实施——电机控制器部件检查知识讲解电机控制器各部件作用

功率模块采用IGBT作为功率开关器件，通过控制其开通与关断，将输入的直流电逆变为大小和频率可调的交流电。IGBT功率模块任务实施——电机控制器部件检查知识讲解电机控制器各部件作用其他部件接口电路电流传感器高压互锁开关放电电阻任务实施——电机控制器部件检查知识讲解电机控制器更换流程检查部件检查内容接口电路电路板是否松动，接口处是否脏污，排线连接是否紧固主控板主控板安装是否牢靠，元件是否有松动，排线连接是否紧固IGBT功率模块IGBT模块是否安装牢靠，元件是否有松动，高压连接处是否紧固，排线连接是否紧固母线支撑电容外观是否完整，安装是否牢靠，高压连接处是否紧固，电容性能参数放电电阻外观是否完整，安装是否牢靠，高压连接处是否紧固，电阻阻值电流传感器外观是否完整，安装是否牢靠高压互锁开关开关触点接触是否良好技能操作操作准备任务实施——电机控制器部件检查新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液回收装置、减速器齿轮油回收装置、制冷剂回收装置、电驱动总成托举工具、环箍钳工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页电机控制器部件检查安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——电机控制器部件检查知识讲解任务实施——传感器检测电机控制器信号传感器

电机控制器内部的传感器包括电流传感器、温度传感器、电压传感器。电流传感器作为电机控制器的核心“监控”单元，直接影响电机的转矩与转速性能，安装在三相交流输出侧和直流输入侧；温度传感器置于电机绕组的内部和IGBT功率模块内，对电机温度和电机控制器的核心区温度进行监测，预防器件过热损坏及高温绝缘失效导致的安全问题；电压检测电路主要对直流母线侧的输入电压进行监测，预防高压损坏器件及高压绝缘失效导致的安全问题。任务实施——传感器检测知识讲解温度传感器

温度传感器是指能监测温度并转换成可用输出信号的传感器。定义及分类